- 胡欣贵;赵杰银;陆佳欣;陈全家;曲延英;
R2R3-MYB转录因子在植物响应胁迫过程中发挥着重要作用。本研究基于海岛棉基因组数据，系统鉴定了海岛棉R2R3-MYB基因家族成员，利用生物信息学方法对海岛棉R2R3-MYB家族基因进行了系统进化、结构、理化性质和启动子顺式作用元件分析，利用转录组表达谱筛选出5个抗黄萎病候选基因，并通过实时荧光定量PCR对各候选基因在黄萎病、水杨酸(SA)和茉莉酸甲酯(MeJA)诱导下的表达规律进行分析。结果显示，海岛棉基因组中包含98个R2R3-MYB基因，分布于25条染色体上；进化树结果表明，在海岛棉中R2R3-MYB基因家族成员可分成3个亚组，在进化上相对保守；启动子分析发现多个响应植物激素和胁迫相关的顺式作用元件；黄萎病胁迫后的表达模式分析发现，海岛棉R2R3-MYB基因在黄萎病胁迫后均存在不同程度的差异表达，筛选得到5个海岛棉抗黄萎病候选基因(GbMYB-21、GbMYB-34、GbMYB-39、GbMYB-76和GbMYB-83),它们均受到黄萎病胁迫以及SA和MeJA诱导表达。总之，本研究表明海岛棉R2R3-MYB基因家族在棉花抗病方面具有重要作用，该结论可为进一步研究海岛棉R2R3-MYB基因功能和棉花抗黄萎病的分子机制提供理论依据。
2025年06期 v.57;No.406 1-14页 [查看摘要][在线阅读][下载 4369K] [下载次数：440 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：33 ] - 张锋;王红对;张中起;高法振;
肌动蛋白解聚因子(ADF)在植物生长发育及胁迫响应中发挥关键作用，但其在大豆中的研究仍有限。本研究通过生物信息学方法，利用HMMER3.0、MCScanX、MEGA 11等工具，对大豆ADF基因家族进行全基因组鉴定并分析其理化性质、基因结构、保守基序、染色体分布、进化关系及表达特征。结果表明，从大豆基因组中共鉴定出18个ADF基因，命名为GmADF1—GmADF18,其编码蛋白序列长度为117～169 aa,分子量为13.80～19.49 kDa,理论等电点在5.13～7.93之间，均为亲水性蛋白，均定位于细胞质，蛋白保守基序呈现高度一致性，基因外显子数目为2个或3个。染色体定位显示这18个ADF基因分布于13条染色体，其中10号染色体上的最多(3个)。共线性分析检测到25对大豆ADF旁系同源基因，其进化主要受纯化选择驱动。系统进化树将大豆ADF蛋白分为5个亚族，与野生大豆亲缘关系最近。启动子分析揭示大豆ADF基因具有大量胁迫响应元件和激素响应元件，暗示其可能参与多种胁迫响应。蛋白互作网络显示大豆ADF蛋白与肌动蛋白及含POZ结构域的蛋白互作，可能参与细胞骨架动态调控。组织特异性表达表明，部分基因在花、根、种子等器官中高表达；胁迫表达分析显示，GmADF8、GmADF14、GmADF16在盐、干旱及淹水胁迫下显著上调，而GmADF5的表达在低温胁迫下受抑制。qRT-PCR分析进一步验证了盐和干旱胁迫下大豆ADF基因的表达特征，GmADF2在盐胁迫早期响应上调表达，GmADF2和GmADF8在干旱胁迫早期响应上调表达。本研究结果可为深入探究大豆ADF基因家族在非生物胁迫响应中的功能机制提供重要理论依据。
2025年06期 v.57;No.406 15-27页 [查看摘要][在线阅读][下载 1704K] [下载次数：317 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：39 ] - 马翠霞;吴相凯;
钾(K)是植物生长发育必需的矿质元素之一，对产量及品质形成至关重要。HAK5是重要的高亲和力钾转运蛋白，主要介导低钾条件下的钾摄取，然而关于苹果属HAK5的功能知之甚少。本研究以苹果属的垂丝海棠(Malus halliana)为试材，克隆其HAK5(MhHAK5)基因，进行生物信息学分析和组织表达特异性分析，并通过遗传转化手段将该基因在拟南芥中过表达，分析其对低钾处理的响应。结果表明，MhHAK5基因全长1 830 bp,开放阅读框(ORF)全长1 695 bp,编码518个氨基酸；MhHAK5蛋白分子量为60.05 kDa,等电点7.45,存在4个跨膜结构，为不稳定的亲水跨膜蛋白，定位于细胞核内。系统发育分析表明，MhHAK5与拟南芥AtHAK5和AtHAK10、水稻OsHAK5相似性最高，具有Ser-Gly-Gly-Gly氨基酸序列。组织表达特异性分析结果表明，MhHAK5在垂丝海棠根系中的表达量最高，且受低钾诱导。将该基因在拟南芥中过表达，与野生型(WT)相比，过表达MhHAK5能有效提高拟南芥植株在低钾条件下的K~+吸收及生长激素合成，从而保障根系发育。综上，MhHAK5在低钾应激反应中发挥重要作用，本研究结果可为低钾苹果砧木的基因改良与选育提供理论依据。
2025年06期 v.57;No.406 28-36页 [查看摘要][在线阅读][下载 624K] [下载次数：164 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：21 ] - 祁诗晴;首安发;田梦强;石保峰;杨盟权;刘国顺;殷全玉;余金恒;
大宁晒烟是广西贺州的优质晒黄烟，是制作卷烟的优良原料，而其对黑胫病的抗性极低。本研究通过转录组和代谢组分析比较大宁晒烟健康烟叶和感染黑胫病烟叶的差异表达基因和差异代谢物，探究大宁晒烟对黑胫病的响应机制。结果表明，转录组分析共筛选获得7 194个显著差异表达基因，代谢组分析共鉴定出198个显著差异代谢物。通过转录组和代谢组联合分析发现：(1)大宁晒烟在防御黑胫病侵染过程中，植物激素信号转导和苯丙烷类生物合成途径发挥了重要作用；(2)推测氨酰基-tRNA生物合成，氰基氨基酸代谢，缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸降解，半胱氨酸和蛋氨酸代谢，精氨酸和脯氨酸代谢等代谢途径与大宁晒烟响应黑胫病胁迫相关。本研究揭示了大宁晒烟响应烟草黑胫病侵染的主要基因转录调控网络和代谢途径，可为提高大宁晒烟黑胫病抗性研究提供理论依据。
2025年06期 v.57;No.406 37-46+63页 [查看摘要][在线阅读][下载 9171K] [下载次数：253 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：21 ] - 卫晓轶;孙佩;李方杰;史大坤;魏锋;刘俊恒;宋宾宾;常志杰;刘红钰;
为探明玉米叶片气孔特征对产量的影响，进而选育出高产抗逆玉米杂交种，本研究以4个玉米杂交种及其对应的父母本作为试验材料，测定其灌浆期叶片叶绿素含量、气孔特征参数及产量相关性状，分析杂交种F_1各性状的杂种优势。结果表明，对玉米产量相关性状而言，穗长、行粒数、单穗重、穗粒重的杂种优势相对较大，穗行数、粒宽、粒厚和百粒重的杂种优势较小；对玉米叶片气孔特征参数而言，近轴面气孔面积、气孔面积指数及远轴面气孔长度、气孔面积和气孔周长的杂种优势较大，近轴面和远轴面的气孔密度和气孔指数的杂种优势较小。在一定空间尺度范围内，硕育172和硕育173的气孔空间布局最规则，且呈规则分布的尺度范围更大；硕育172的叶片叶绿素含量极显著高于其余3个品种；硕育172的产量最高，宝景186次之，且差异达极显著水平。综上可知，杂交种的气孔面积越小、气孔密度越大、气孔指数越高，则其抗逆性越强，产量也越高。该结论可为玉米杂交种的选育提供理论指导。
2025年06期 v.57;No.406 47-54页 [查看摘要][在线阅读][下载 629K] [下载次数：369 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：16 ]
- 梁兆君;杨力剑;李菁;张广彩;赵亚飞;司彤;张晓军;于晓娜;邹晓霞;
为探明钙肥对不同品种花生荚果发育时期土壤微生物量碳氮的影响，本研究选取两个不同钙敏感型花生品种‘花育22’(钙敏感型)和‘L-2010’(钙不敏感型),设置0 kg/hm~2(T0)、150 kg/hm~2(T1)和300 kg/hm~2(T2)3个钙肥(CaO)梯度，研究施钙量对不同品种花生荚果发育时期土壤微生物量碳(MBC)、微生物量氮(MBN)及微生物量碳氮比(MBC/MBN)的影响。结果表明，在0～20 cm土层中，‘L-2010’品种除籽仁充实期外，各时期土壤MBC含量均随施钙量的增加而显著增加，除鸡咀幼果期外，各时期T1处理MBC/MBN值较T2显著降低19.2%～53.9%;‘花育22’品种T1处理MBC含量均显著高于T0和T2处理，分别提高59.8%～170.4%和27.1%～123.0%,鸡咀幼果期至荚果定型期，施钙显著降低MBN含量，整个荚果发育期，T1处理MBC/MBN值较T0显著提高97.9%～496.2%。在根际土壤中，‘L-2010’品种除鸡咀幼果期外，MBC含量随施钙量的增加先增加后减少，除籽仁成熟期外，T2处理MBN含量较T0显著提高25.7%～123.0%,除荚果定型期外，MBC/MBN随施钙量的增加呈先增后减趋势；但‘花育22’品种整个荚果发育期T2处理MBN含量显著低于T0,较T0降低34.5%～71.6%,除荚果膨大期和荚果定型期外，MBC/MBN均随施钙量的增加而增加。综上，施钙量为150 kg/hm~2时可以提高土壤MBC含量，并对钙敏感型品种‘花育22’号的影响更显著，可推荐作为花生适宜施钙量。
2025年06期 v.57;No.406 78-86页 [查看摘要][在线阅读][下载 499K] [下载次数：71 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：27 ] - 何震;何雨辉;刘铭钰;周玉;
本研究于2021—2022年连续2年在山东省临沂市临沭县玉山镇七彩百合园开展试验。试验选取东方百合品种‘索邦’为材料，设置不施肥(CK)、单施化肥(NPK)、化肥减量20%与有机肥配施(MNPK)、化肥减量20%与生物有机肥配施(BNPK)共4个处理，研究有机肥与化肥配施对百合植株养分吸收、产量和土壤肥力及CO_2排放特征的影响。结果表明，与CK及NPK处理相比，MNPK和BNPK处理均有利于增加土壤养分含量，提高土壤酶活性和微生物数量。土壤CO_2排放速率在不同处理下随百合生育时期的推进呈现先升后降的趋势，以7月份最高；各处理土壤CO_2累积排放量表现为BNPK>MNPK>NPK>CK,与NPK处理相比，MNPK和BNPK处理土壤CO_2累积排放量分别增加18.47%和22.57%。施肥处理百合各器官N、P、K养分含量均高于CK。2021和2022年，MNPK、BNPK处理的百合产量较NPK处理分别显著增加26.60%、21.96%和36.02%、30.05%;与NPK相比，2021年MNPK和BNPK处理的肥料贡献率显著增加50.50%和63.64%,2022年显著增加37.08%和47.58%。此外，BNPK处理的产量和肥料贡献率总体上高于MNPK处理，但差异不显著。综上所述，有机肥在改善土壤质量、增加土壤CO_2排放及提高百合植株各器官养分吸收和产量方面具有替代部分化肥的潜力，本研究结果可为化肥减量提质增效和百合产业可持续发展提供科学参考。
2025年06期 v.57;No.406 87-94页 [查看摘要][在线阅读][下载 285K] [下载次数：53 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：18 ] - 田梦强;余金恒;祁诗晴;王卫峰;杨盟权;殷全玉;张得平;
为探究适合大宁晒烟异地栽培的施氮量，本研究采用随机区组设计，设置4个施氮水平，分别为82.5 kg/hm~2(N1)、105 kg/hm~2(N2)、127.5 kg/hm~2(N3)和150 kg/hm~2(N4),研究不同施氮量对大宁晒烟生长发育和品质的影响。结果表明：随着施氮量增加，烟株株高逐渐增加，茎秆逐渐变粗，叶片逐渐增大，根、茎和叶干物质积累也逐渐增加；在施氮量为82.5～127.5 kg/hm~2时，黑胫病病情逐渐加重，当施肥量为105 kg/hm~2时，普通花叶病毒病发病率及病情指数低于其他处理。当施氮量超过105 kg/hm~2时，大宁晒烟调制后烟叶两糖比、糖碱比以及氮碱比都大幅度下降，化学成分协调性显著降低。优化施氮量能够有效提高大宁晒烟农艺性状指标和烟株干物质的积累，当施氮量为105 kg/hm~2时，大宁晒烟烟株生长发育、干物质积累量、抗病性以及化学成分协调性的综合表现最优。
2025年06期 v.57;No.406 95-99页 [查看摘要][在线阅读][下载 140K] [下载次数：192 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：19 ] - 张燕;颜越;董红云;王娜娜;齐高相;李英;刘宏元;王艳君;李新华;王艳芹;
作为可再生能源的优质原料，浮萍植物培养及其修复污水能力是目前的研究热点。本试验以杂交浮萍(Lemna minor与Lemna turionifera杂交)为供试材料，设置两个Zn浓度(3.0、6.0 mg·L~(-1))和3个NH~+_4-N浓度(0、21.5、43.0 mg·L~(-1))组成6个处理，研究氮源充足的条件下不同浓度铵态氮(NH~+_4-N)对浮萍生长及其富集锌(Zn)效应的影响。结果表明，在不同浓度Zn存在条件下，未添加NH~+_4-N的处理组浮萍生长受到限制却能有效富集Zn,而添加NH~+_4-N的处理组促进了杂交浮萍的生长但减弱了其富集Zn的能力。NH~+_4-N存在条件下，3.0 mg·L~(-1 )Zn处理组浮萍的最大相对生长率为(0.246±0.015) d~(-1),6.0 mg·L~(-1 ) Zn处理组为(0.194±0.012) d~(-1),其中在未添加NH~+_4-N的6.0 mg·L~(-1 ) Zn处理组中，浮萍富集Zn的单位富集量最大，为(8.458±0.444) mg·g~(-1),其余处理组浮萍富集的Zn量均减少。能谱扫描电镜分析(SEM-EDX)进一步佐证了添加NH~+_4-N对浮萍生长和富集Zn能力的影响。本研究结果说明，在氮源充足的条件下，NH~+_4-N能缓解Zn对杂交浮萍生长的损害，但抑制其富集Zn的能力。因此，在氮源充足的条件下，杂交浮萍能有效富集Zn,而添加NH~+_4-N显著影响杂交浮萍富集Zn的能力。
2025年06期 v.57;No.406 100-110页 [查看摘要][在线阅读][下载 673K] [下载次数：29 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：18 ] - 刘梅芳;吴钰茹;王德;田信鹏;毕晓丽;
全球变化和人类活动导致滨海湿地灌丛化，使生态系统结构功能发生变化。本研究以黄河三角洲典型灌丛化湿地为例，基于GIS平台，采用孔隙度分析法量化了0～80 cm土层土壤粒径空间异质性特征，并用冷热点分析不同灌丛化植被对粒径组成的影响。结果表明：(1)灌丛化湿地土壤不同粒径颗粒含量表现为粉粒>砂粒>黏粒，黏、粉粒含量随土层深度加深而增加，而砂粒含量则随土层加深而降低；(2)0～20 cm土层，黏粒的孔隙度即粒径异质性大于粉、砂粒，20～30 cm土层，三者相近；30 cm土层以下黏粒空间异质性逐渐降低，最终低于粉粒和砂粒；(3)0～50 cm土层灌丛斑块的砂粒热点面积占比最大，而非灌丛的潮沟洼地0～40 cm土层黏粒和0～50 cm土层粉粒(10～20 cm土层除外)热点面积占比最大，柽柳聚丛和裸地总体介于灌丛斑块和潮沟洼地之间。本研究结果可为湿地灌丛化效应精准评估和湿地保护修复提供科学依据。
2025年06期 v.57;No.406 111-120页 [查看摘要][在线阅读][下载 13085K] [下载次数：30 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：11 ]